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某拖拉機離合器設計,專業(yè)：農業(yè)機械化及其自動化班級：農機化051姓名：羅春生指導老師：黎靜,離合器設計,第一節(jié)概述第二節(jié)離合器的結構方案選擇第三節(jié)離合器主要參數計算第四節(jié)離合器主要結構設計第五節(jié)離合器主要結構的工作原理,第一節(jié)概述,離合器的主要功能是切斷和實現對傳動系的動力傳遞。主要作用：(1)汽車起步時將發(fā)動機與傳動系平順地接合，確保汽車平穩(wěn)起步；(2)在換擋時將發(fā)動機與傳動系分離，減少變速器中換擋齒輪之間的沖擊；(3)限制傳動系所承受的最大轉矩，防止傳動系各零件因過載而損壞；(4)有效地降低傳動系中的振動和噪聲。,摩擦離合器主要組成,摩擦離合器主要由主動部分（發(fā)動機飛輪、離合器蓋和壓盤等）、從動部分（從動盤）、壓緊機構（壓緊彈簧）和操縱機構（分離叉、分離軸承、離合器踏板及傳動部件等）四部分組成。主、從動部分和壓緊機構是保證離合器處于接合狀態(tài)并能傳遞動力的基本結構。操縱機構是使離合器主、從動部分分離的裝置。,離合器動演示,離合器設計的基本要求,在任何行駛條件下，既能可靠地傳遞發(fā)動機的最大轉矩，并有適當的轉矩儲備，又能防止過載。接合時要完全、平順、柔和，保證起初起步時沒有抖動和沖擊。分離時要迅速、徹底。從動部分轉動慣量要小，以減輕換檔時變速器齒輪間的沖擊，便于換檔和減小同步器的磨損。應有足夠的吸熱能力和良好的通風效果，以保證工作溫度不致過高，延長壽命。操縱方便、準確，以減少駕駛員的疲勞。具有足夠的強度和良好的動平衡，一保證其工作可靠、使用壽命長。,第二節(jié)離合器的結構方案選擇,。,,,,,,按其從動盤的數目,單片雙片多片,根據壓緊彈簧布置形式,,圓周布置中央布置斜向布置等,根據使用的壓緊彈簧形式,,圓柱螺旋彈簧圓錐螺旋彈簧膜片彈簧離合器,摩擦面的工作條件,,干式濕式,1．從動盤數的選擇,單片離合器（圖2-1）結構簡單，尺寸緊湊，散熱良好，維修調整方便，從動部分轉動慣量小，在使用時能保證分離徹底、接合平順。,雙片離合器（圖2-2）傳遞轉矩的能力較大，徑向尺寸較小，踏板力較小，接合較為平順。但中間壓盤通風散熱不良，分離也不夠徹底。,圖2-1單片離合器,圖2-2雙片離合器,多片離合器主要用于行星齒輪變速器換擋機構中。它具有接合平順柔和、摩擦表面溫度較低、磨損較小，使用壽命長等優(yōu)點，主要應用于重型牽引車和自卸車上。,2．壓緊彈簧和布置形式的選擇,周置彈簧離合器的壓緊彈簧采用圓柱螺旋彈簧，其特點是結構簡單、制造容易，因此應用較為廣泛。當發(fā)動機最大轉速很高時，周置彈簧由于受離心力作用而向外彎曲，使離合器傳遞轉矩能力隨之降低。,中央彈簧離合器的壓緊彈簧，布置在離合器的中心?？蛇x較大的杠桿比，有利于減小踏板力。通過調整墊片或螺紋容易實現對壓緊力的調整，多用于重型汽車上。,斜置彈簧離合器的顯著優(yōu)點是摩擦片磨損或分離離合器時，壓盤所受的壓緊力幾乎保持不變。具有工作性能穩(wěn)定、踏板力較小的突出優(yōu)點。此結構在重型汽車上已有采用。,圓柱彈簧離合器（圖2-3）的優(yōu)點：,1）圓柱彈簧具有較理想的非線性特性；2）結構簡單，軸向尺寸小，零件數目少，質量小；圖2-33）高速旋轉時，壓緊力降低很少，性能較穩(wěn)定；4）壓力分布均勻，摩擦片磨損均勻；5）易于實現良好的通風散熱，使用壽命長；6）平衡性好；7）有利于大批量生產，降低制造成本。,圓柱彈簧的制造工藝較復雜，對材質和尺寸精度要求不高。,,以具有高性能的質量有相對便宜的價格為出發(fā)點，最后選定為：圓柱彈簧干式單片離合器。,,第三節(jié)離合器主要參數的計算,基本參數主要：離合器儲備系數β、單位壓力ρ0、摩擦面外徑D2和內徑D1。1．離合器儲備系數β儲備系數β是離合器一個重要設計參數，它反映了離合器傳遞發(fā)動機最大轉矩的可靠程度。在選擇β時，應保證離合器應能可靠地傳遞發(fā)動機最大轉矩、要防止離合器滑磨過大、要能防止傳動系過載。因此，在選擇β時應考慮以下幾點：1）為可靠傳遞發(fā)動機最大轉矩，β不宜選取太?。?）為減少傳動系過載，保證操縱輕便，β又不宜選取太大；3）當發(fā)動機后備功率較大、使用條件較好時，β可選取小些；4）當使用條件惡劣，為提高起步能力、減少離合器滑磨，β應選取大些；5）車輛總質量越大，β也應選得越大；6）柴油機工作比較粗暴，轉矩較不平穩(wěn)，選取的β值應比汽油機大些；7）發(fā)動機缸數越多，轉矩波動越小，β可選取小些；,2．單位壓力ρ0單位壓力ρ0對離合器工作性能和使用壽命有很大影響，選取時應考慮離合器的工作條件，發(fā)動機后備功率大小，摩擦片尺寸、材料及其質量和后備系數等因素。離合器使用頻繁，發(fā)動機后備系數較小時，ρ0應取小些；當摩擦片外徑較大時，為了降低摩擦片外緣處的熱負荷，ρ0應取小些；后備系數較大時，可適當增大ρ0。3．摩擦面外徑D2和內徑D1在離合器結構形式及摩擦片材料選定、其他參數已知或選取后，結合以上數據即可估算出摩擦片尺寸。摩擦片外徑D（mm）也可根據如下經驗公式選用摩擦片的厚度b主要有3.2mm、3.5mm和4.0mm三種。選用4.0mm的。,,,,第四節(jié)離合器的主要結構設計,離合器主要結構包括：壓緊彈簧、離合器軸、壓盤、離合器蓋、分離杠桿與從動盤。,,離合器工作原理小制動器工作原理,第五節(jié)離合器的主要結構工作原理,1離合器工作原理,當駕駛員踏下踏板1，利用杠桿原理，可實現主離合器分離叉2逆時針旋轉一個角度，也就是向左擺動，就帶動分離軸承座3向左運動，分離軸承座就壓在均布于主離合器蓋上的分離杠桿4，帶動分離桿螺栓5向左移動，實現從動盤6與飛輪7的分離，實現動力傳輸的切斷。當駕駛員腳松開踏板，由于松緊彈簧8的作用，實現主離合器分離叉向右退回原位，解除對分離杠桿4的壓力，再由主離合器壓緊彈簧9使從動盤6與飛輪7的迅速接合，從而實現動力的重新傳輸。,2小制動器工作原理,設計小制動器原因：拖拉機行駛速度低，行走裝置本身的行走阻力很大，一旦離合器分離切斷發(fā)動機向傳動部分的動力輸出，拖拉機將很快減速停車，此時與整車相連的變速箱第二軸(變速箱的從動軸，動力輸出軸)及第二軸上的齒輪也隨之停轉。但這時，離合器的從動部分及其相連的傳動軸聯軸節(jié)，變速箱第一軸（變速箱的主動軸，動力的輸入軸）和第一軸上的齒輪在慣性作用下仍在轉動。踩下離合器踏板，在很短的時間內就換擋，會因為變速箱第一軸上的齒輪在轉動，第二軸上的齒輪不轉，待嚙合的齒輪之間存在著較大的線速度差，使掛檔打齒或換擋時間拖的很長（踏下離合器踏板以后，經較長的時間等待，待第一軸上的齒輪也停轉之后才能掛上檔）。拖拉機離合器小制動器的作用，正是在離合器分離以后，立即制動離合器軸，讓與之相連的變速箱第一軸及第一軸上的齒輪立即停轉，與不轉的變速箱第二軸齒輪線速度相適應，實現順利換擋。,當駕駛員踏下離合器踏板的時候，由于杠桿原理，會導致分離軸承座1往左邊運動，同時帶動制動壓盤6往左運動，這時雖然離合器已經分離，但離合器軸由于慣性仍在轉動，當制動壓盤接觸到制動器摩擦片5的時候，在摩擦力的作用下，會讓與摩擦片鉚接在一起的制動盤2產生一個和離合器軸轉動方向相反的轉矩，這個轉矩的大小足以讓離合器軸在駕駛員踏下離合器踏板，離合器壓盤分離的同時停轉下來,聯軸器結構,包括兩個彈性聯軸節(jié)，其中左邊一個與離合器相連，右邊一個與變速器輸入軸相連，兩軸又通過傳動軸5互相聯接。在兩個鉚合在一起的聯接盤2內，裝有四個橡膠塊3和空心銷10。鋼絲網層12與橡膠塊制成一體，并焊接在空心銷上。其中兩個空心銷用螺栓9聯接在聯軸節(jié)叉4上;另兩個用螺栓聯接在聯軸節(jié)叉11上，兩個聯軸節(jié)叉互成十字形。另一個聯軸節(jié)叉6和傳動軸5制成一體。傳動軸5與與聯軸節(jié)叉4用花鍵聯接，這樣即便于安裝，又能容許連個聯軸節(jié)有少量的軸向移動。當離合器軸與變速器輸入軸軸線有一定的偏斜時，這種聯軸器依靠橡膠塊的彈性變形仍能可靠的傳遞轉矩,謝謝,back,